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Termodinâmica

Colegio Nossa Senhora Da Conceicao
Considere 200 g de água à temperatura de 30 °C. Quanto de calor deve-se retirar dessa água para obter-se um bloco de gelo de 80 g a 0 °C? (Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.)
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Luiz Eduardo

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular a quantidade de calor que deve ser retirada da água para que ela se transforme em gelo. 1. Calor a ser retirado da água: Primeiro, vamos calcular o calor que deve ser retirado da água para que ela chegue a 0 °C. A fórmula para calcular o calor (Q) é: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] onde: - \(m\) = massa da água (200 g) - \(c\) = calor específico da água (1,0 cal/g °C) - \(\Delta T\) = variação de temperatura (30 °C - 0 °C = 30 °C) Substituindo os valores: \[ Q = 200 \, \text{g} \cdot 1,0 \, \text{cal/g °C} \cdot 30 \, °C = 6000 \, \text{cal} \] 2. Calor para congelar a água em gelo: Agora, precisamos calcular o calor necessário para transformar 80 g de água a 0 °C em gelo a 0 °C. A fórmula para o calor latente de fusão é: \[ Q = m \cdot L \] onde: - \(m\) = massa do gelo (80 g) - \(L\) = calor latente de fusão do gelo (80 cal/g) Substituindo os valores: \[ Q = 80 \, \text{g} \cdot 80 \, \text{cal/g} = 6400 \, \text{cal} \] 3. Calor total a ser retirado: Agora, somamos os dois valores de calor que devem ser retirados: \[ Q_{\text{total}} = 6000 \, \text{cal} + 6400 \, \text{cal} = 12400 \, \text{cal} \] Portanto, a quantidade total de calor que deve ser retirada da água para obter um bloco de gelo de 80 g a 0 °C é 12400 cal.

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